ارزیابی تاثیر شکل و تناسبات هندسی پلان، جهت گیری و ارتفاع طبقه، بر عملکرد نور روز ساختمان های بلند اداری شهر تهران

بیان مسئله:

 استفاده بهینه از نور روز به عنوان یکی از عوامل اصلی موثر در ارتقا کیفیت فضاهای اداری، نقش مهمی در کاهش مصرف انرژی الکتریکی، بهبود عملکرد و سلامت کارکنان دارد. در طراحی ساختمان های بلندمرتبه، مولفه های متعددی بر میزان نور طبیعی در فضای داخلی تاثیر می گذارند. با اتخاذ تدابیری نظیر بهینه سازی شکل و تناسبات هندسی پلان، جهت گیری و ارتفاع طبقات در مراحل آغازین طراحی، می توان ضمن بهره مندی از مزایای استفاده از نور طبیعی، از تعارضات آتی میان مولفه های مختلف طراحی جهت بهینه سازی روشنایی طبیعی ساختمان جلوگیری نمود. اهمیت این موضوع در طراحی ساختمان های بلند اداری باتوجه به اهمیت نور طبیعی، مقیاس و همبستگی مولفه های طراحی، بیشتر به چشم می آید.

سوال تحقیق:

 ارتباط میان شکل و تناسبات هندسی پلان، جهت گیری و ارتفاع طبقات ساختمان های بلند اداری، با شاخص کفایت فضایی نور روز (sDA)، به عنوان معیاری برای سنجش میزان روشنایی طبیعی در فضای داخلی چگونه است؟

اهداف تحقیق:

 این پژوهش پس از ارزیابی میزان حساسیت شاخص sDA به هریک از متغیرها، شکل هندسی و جهت گیری بهینه پلان و حداقل ارتفاع طبقه متناسب با مساحت کل طبقه را در ساختمان های بلند اداری جهت دستیابی به حداکثر امتیاز استاندارد روشنایی لید (LEED)، در اقلیم شهر تهران، تعیین می کند.

روش تحقیق: 

فرایند کلی این پژوهش از سه مرحله شامل؛ جمع آوری و تحلیل داده های حاصل از مطالعه 100 ساختمان بلند اداری برای تعیین بازه مجاز بهینه یابی و مدل پایه، شبیه سازی نور روز به روش «مدل سازی روشنایی طبیعی مبتنی بر اقلیم» با نرم افزار رادیانس، مقایسه نتایج شبیه سازی و بهینه یابی هریک از متغیرها، تشکیل یافته است.

مهم ترین یافته ها و نتیجه گیری تحقیق:

 بر اساس نتایج به دست آمده، مقادیر مربوط به شاخص (sDA300/50%) در فضاهای اداری با تغییر جهت گیری پلان،1 تا 5/4% نسبت به مدل پایه، ارتقا یافته است. موثرترین شکل هندسی از میان الگوهای هندسی طراحی پلان ساختمان های بلند اداری برای بهبود شاخص مذکور، مثلث متساوی الاضلاع و پس از آن بیضی، مستطیل، مربع و دایره می باشد. شاخص sDA با تعیین شکل هندسی مناسب پلان، تا بیش از 10% بهبودیافته است. ارتفاع پیشنهادی کف تا سقف طبقه باهدف دستیابی به حداکثر امتیاز استاندارد روشنایی (LEED v4.1)، برای اشکال هندسی موردمطالعه، در بازه ی مساحتی 1500 مترمربع و کمتر، 270 سانتی متر، 1500 تا 2500 مترمربع، 270 تا 310 سانتی متر و بازه 2500 تا 3500 مترمربع، 310 تا 340 سانتی متر، است. نتایج این پژوهش می تواند راهنمایی اجرایی در مراحل آغازین طراحی برای ارتقا سطح آسایش کاربران ساختمان های بلند اداری در شهر تهران باشد.